梁的弯曲正应力的材料力学方法修正

从矩形截面梁的剪应力公式出发,推导了在横力弯曲情况下梁的弯曲正应力的近似公式．当梁上的分布荷载可用单一的多项式表示时,该公式在取泊松比v=0时与弹性力学的精确解一致,在其他情况下有些误差,但比传统的材料力学解精确很多．提供了简支梁部分受均布荷载作用的算例,给出了材料力学中梁的正应力公式、该近似公式的计算结果及精确解并做了比较．讨论了公式和方法的普适性．     

重新认识横力弯曲梁的切应力强度效应

通过多层叠合梁的横力弯曲问题分析, 证明弯曲切应力不仅直接导致多层叠合梁的脱层, 而且这种脱层还会进一步引发弯曲正应力的急剧增加. 这种由弯曲切应力引发的连锁效应和潜在危害, 理应引起同学们的足够重视.     

直梁弯曲切应力的讨论

针对矩形截面直梁横力弯曲,讨论了弯曲切应力推导的假设条件,给出了弯曲切应力公式的适用范围.并通过图像的方式展示了不同截面形状下弯曲切应力的分布模式,为学生全面认识与理解弯曲切应力分布提供课堂教学补充材料.     

磁流变液在悬臂夹层梁振动抑制中的实验研究

磁流变液是智能材料系统中重要的作动器材料之一,在外加磁场作用下,其物理性能粘度、剪切模量会发生较大变化。本文实验研究了磁流变液夹层梁振动抑制效果。实验梁由MRF层和上下弹性层组成,悬臂支承,表面单点激励。通过改变外加磁场,梁的刚度、阻尼随之改变。利用这些变化可以调节梁的振动特性,如固有频率、振幅、损耗因子等。实验激励力频率为0~300Hz,外加磁场为0、8001、500 Oersted。实验结果表明:随着外加磁场强度的增加,梁的固有频率和损耗因子均显著增加,振动响应明显减小。     

梁变形实验主要误差分析和修正

引言材料力学梁变形实验多数采用图1(a)所示细长矩形截面悬臂梁,用千分表测定挠度以验证理论.具体做法是:在 B 截面加载荷 P,同时用千分表测其挠度(?)_B(图1(a));再将千分表移到 C 截面测得在 B 截 ...     

层合梁弯曲正应力的测试与计算

运用电测技术对双金属层合梁的弯曲正应力进行了测试, 并且基于层合梁弯曲的Timoshenko理论, 计算了均布载荷作用下简支层合梁的弯曲正应力. 通过对结果的比较, 弯曲正应力的实测值、理论分析值和有限元计算三者结果较为接近, 相互佐证了本文实验方法与理论分析的正确性.本文的实验方法和理论分析可以直接引入材料力学的课程教学中, 可作为对传统的弹性梁纯弯曲实验的扩展和弯曲正应力公式推导的延伸. 有利于加深学生对中性轴和复合材料概念的理解, 是针对材料力学难点进行教学科研的有益尝试.     

铝面板PMI泡沫芯夹层梁弹性弯曲的二维模型

将面板PMI泡沫芯夹层梁的弯曲问题按平面应力问题研究,采用弹性理论建立了铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲变形的微分方程,利用奇异函数把作用在梁上的外载荷表示为分布载荷,推导出了铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲变形时的挠曲线表达式．采用该方法对面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲挠度进行计算,将求得的计算结果与有限元法结果及实验数据进行对比,发现该方法求得的梁中点挠度更接近实验值,这说明该方法可靠的．该方法给出了铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲时的挠度计算通式,而且梁中点挠度计算公式的表达形式也较为简便,可方便工程设计人员在工程实际中推广应用．     

基于材料力学弯曲理论求解非线性梁的探讨

基于材料力学弯曲理论,利用广义变分原理研究了非线性本构关系静不定梁支承反力的求解,指出了有关文献求解非线性本构关系静不定梁支承反力存在的错误．研究结果表明：本构关系为的静不定梁弯曲时,会同时存在曲率为正、曲率为负的梁段．当n为奇数时,曲率为正梁段的余能表达形式与曲率为负的余能表达式相同．当n为偶数时,曲率为正梁段的余能表达式与曲率为负梁段的余能表达式则不相同,存在正负号的差异．     

变截面梁弯曲切应力分析

从一般情况出发在继承经典的弯曲正应力公式前提下,应用静力边界条件与微体平衡方程导出变截面梁的弯曲切应力公式.结果与有限元解基本吻合,而传统材料力学方法与之相差甚远.     

变截面梁弯曲切应力分析

从一般情况出发在继承经典的弯曲正应力公式前提下,应用静力边界条件与微体平 衡方程导出变截面梁的弯曲切应力公式. 结果与有限元解基本吻合,而传统材料力学方 法与之相差甚远.     

复合夹层梁瞬态响应的谱有限元法

采用谱有限元法进行复合夹层梁的瞬态响应分析.该方法基于复合夹层梁的六阶运动微分方程,以其波动解作为动力位移形函数,根据标准有限元策略来构建复合夹层梁的动刚度矩阵.在频域内,夹心粘弹性材料的频率相关性采用复模量模型来模拟,进而利用快速傅立叶变换技术(FFT),得到时域内复合夹层梁的瞬态响应分析结果.最后以两端固支夹层梁为例,对其进行了矩形脉冲荷载下的动力响应分析,并与通用有限元程序NASTRAN的计算结果进行了对比,两者吻合良好.     

叠梁的分析与实验

在材料力学的纯弯曲实验中,为提高学生独立思考、分析和解决实际问题的能力,打破原有单梁纯弯曲实验以验证纯弯曲正应力理论公式为主的传统模式. 运用能量法和电测试验技术完成了矩形截面叠梁纯弯曲的模型简化、理论计算与实验分析. 通过对若干组不同面积比的叠梁进行比较发现：其正应力的实测值与理论值非常接近,且误差较小. 实践表明：在材料力学实验中引入叠梁的理论计算和纯弯曲试验,不仅能拓宽学生的知识面,还为培养学生独立思考、分析和解决实际问题的能力提供了有意义的途径.     

叠梁的变形与弯曲切应力影响的关系讨论

梁的弯曲切应力分析是材料力学中的一个重要内容,但是通过叠梁与整体梁不同弯曲变形形式的演示实验来说明梁层间存在切应力容易造成概念上的混淆。本文仍然采用材料力学方法分析了层间粘接后两层之间的相互作用,指出其本质是约束两层的拉伸与压缩变形而非约束层间剪切变形。正是这种约束作用使得横截面弯曲正应力重新分布,造成两种梁弯曲变形的明显差异。这一分析过程能够启发学生思考实验现象背后的力学本质,理解相关力学概念。

     

梁截面形状经济合理性的合理衡量法

梁截面形状经济合理性的合理衡量法薛福林（哈尔滨工业大学,哈尔滨１５０００１）关于梁截面形状经济合理性的定量衡量,绝大多数涉及此问题的材料力学书都从强度方面考虑以比值ＷｚＡ（１）来确定［１］,认为该值大者较经济合理．笔者认为用比值（１）来衡量梁截面形状...     

粘弹性几何非线性夹层梁动响应分析

本文选用考虑横向剪切效应的退化梁单元，引入几何非线性假设，对具粘弹性阻尼层的夹层梁动响应及其衰减效果进行了研究，得到了一些具有应用价值的结论。     

矩形截面杆的翘曲正应力

矩形截面杆的翘曲正应力申向东,康德基（内蒙古农牧学院水利系,呼和浩特０１００１８）杆在平面弯曲时,因剪切使横截面翘曲而产生的正应力,这里称为翘曲正应力,在材料力学教材中一般未给出计算表达式。本文用材料力学的一般方法求得了矩形截面杆在任意分布荷载作用下...     

圆筒弯扭组合实验中弯曲切应力的测量

分析了圆筒弯扭组合实验中弯曲切应力的主要测量误差,提出了改进的贴片方式,在此基础上,重新设计了弯曲切应力的实验方案.     

纵横弯曲中轴力对最大正应力的影响

弯曲问题的强度条件是最大正应力不大于材料的许用应力,即σmax≤[σ].纵横弯曲梁的轴力对截面最大正应力σmax有重要影响,某些情况下适度的轴力可以降低最大正应力,从而提高梁的安全裕度.本文给出了这种特定情况应满足的条件及其适度轴力上限的计算方法.     

热荷载作用下Timoshenko功能梯度夹层梁的静态响应

在精确考虑轴线伸长和一阶横向剪切变形的基础上建立了Timoshenko功能梯度夹层梁在热载荷作用下的几何非线性控制方程.采用打靶法数值求解所得强非线性边值问题,获得了两端固支功能梯度夹层梁在横向非均匀升温作用下的静态热过屈曲和热弯曲变形数值解.分析了功能梯度材料参数变化、不同表层厚度和升温参数对夹层梁弯曲变形、拉-弯耦合变形的影响,并给出温度函数在夹层梁厚度方向的具体分布形式.     

考虑尺度效应的夹层楔形多孔梁动力学分析

基于修正偶应力理论, 研究了具有大范围旋转中心刚体-功能梯度夹层Euler-Bernoulli楔形多孔柔性微梁系统的动力学特性.楔形梁是中间层为不完全功能梯度层, 两表层为均质材料的功能梯度夹层结构, 它可以减小传统夹层结构由于层与层之间材料属性的不同导致脱粘类型损伤的影响.采用假设模态法描述变形, 考虑具有捕捉动力刚化效应的非线性耦合项, 计及von Kármán几何非线性应变, 运用第二类Lagrange方程, 导出了适用于较大变形的高次刚柔耦合动力学方程.对在平面内做大范围运动的中心刚体-功能梯度夹层Euler-Bernoulli楔形多孔微梁的动力学特性进行了详细研究.研究表明: 功能梯度夹层楔形梁表层结构高度、旋转角速度、功能梯度幂指数、尺度参数、孔隙度以及各层结构的体积分数对系统的动力学特性都有很大的影响; 功能梯度夹层楔形梁综合了功能梯度直梁和楔形梁的特性, 其相对于功能梯度直梁的固有频率增大, 同时使得孔隙度对结构固有频率变化趋势的影响不再与功能梯度直梁相同; 由于柔性梁变形能中具有横向与轴向的耦合势能, 系统在稳态下的平衡位置发生了迁移现象; 系统随着尺度参数的变化发生了频率转向与振型转换.